以實踐和創(chuàng)新為導向的電子信息專業(yè)教學改革探索

張麗紅

【摘 要】電子信息技術的迅猛發(fā)展對電子信息類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，如何培養(yǎng)新技術形勢下適應當今信息社會的應用型創(chuàng)新人才是高校面臨的問題。結合電子信息科學與技術專業(yè)特點，以新技術為背景，通過調整教學計劃、設置創(chuàng)新課程、加強設計性實驗和創(chuàng)新性實驗等環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)新技術形勢下適應當今信息社會的應用型電子信息創(chuàng)新人才。

【關鍵詞】電子信息專業(yè)；教學改革；創(chuàng)新；實踐

隨著電子信息技術日新月異的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術、三網(wǎng)融合、4G通信技術等電子信息新技術發(fā)展迅速，社會需要更多的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力與時俱進的電子信息應用型人才，因此推進人才培養(yǎng)模式和機制改革，著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力及實踐能力，是時代發(fā)展與社會進步對人才培養(yǎng)提出的新的要求。以電子信息新技術為背景，把著力點放在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力上，是提升電子信息本科教學質量的一個重要突破口。

我校的電子信息科學與技術專業(yè)于2001年開始招生，經(jīng)過十余年的發(fā)展，專業(yè)建設和人才培養(yǎng)取得了可喜的成果。但與其他重點院校及國外名校相比較，還存在諸多不足，包括以下幾方面：

1）創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)相對薄弱，學生的綜合應用能力不強。

全國大學生電子設計競賽中，很多學生存在如下共同缺陷：（1）知識面不夠寬，綜合運用知識能力不強。學生選定一個項目后，對方案比較、論證也不夠充分，往往對參考電路生搬硬套，不會采用先進的簡便電路。另外，綜合運用知識分析問題的能力不強。（2）實驗技能不強 一些同學不會正確設計實驗數(shù)據(jù)表格，不會通過實驗數(shù)據(jù)正確分析、總結、歸納、解決問題。在安裝焊接過程中，操作不熟練，電路布局不規(guī)范，電路調試與故障查找、排除等方面的能力不強，這也反映了實驗課內容驗證性多而設計性、綜合性實踐少，學生的設計能力和綜合能力未能得到應有的開發(fā)和提高。（3）新器件、新技術應用能力較差 有一些競賽題若能采用新技術、新器件，如CPLD/FPGA實現(xiàn)某些電子系統(tǒng)設計，不僅電路簡單、省工、省時，性能指標也優(yōu)于傳統(tǒng)電路。參賽學生這方面的知識和能力與全國大學生電子設計競賽的要求尚有一定的差距。這也反映了在教學中過分強調理論知識的系統(tǒng)性傳授，而對學生實踐能力和綜合素質培養(yǎng)重視不夠。

2）課程結構設置不合理，影響到人才的培養(yǎng)質量。

一是，課程結構不合理，學生知識結構單一。學科及專業(yè)的劃分過細，致使學生知識面不寬，視野狹窄，思路不夠開闊。二是，專業(yè)基礎課中沒有電子信息概論課程，這些課程能夠提升學生對本專業(yè)的興趣，使他們?yōu)樽约旱木蜆I(yè)及職業(yè)早做規(guī)劃。三是，專業(yè)課程界限劃分過嚴，自設圍墻，使那些創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新類課程缺乏，造成學科知識面狹窄，影響了學生綜合素質、專業(yè)素質能力的形成。四是，基礎課用時多，應用課程、實踐課程設置不夠合理，缺少培養(yǎng)學生專業(yè)素質和綜合素質的實踐課和活動課。

3）注重知識的傳授，忽視了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和個性的發(fā)展。

我校的電子信息專業(yè)由無線電物理專業(yè)演變而來，前些年本科生被授予的是理學學士學位。在授課時注重知識的傳授，理論傳授較多，忽視了學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力、求知精神與學習能力，求實精神與理論聯(lián)系實際的能力是現(xiàn)代人才素質的核心。因此，必須加強專業(yè)學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4）課程內容和實驗內容沒有及時更新，不能適應電子信息新技術對人才的要求。

如今電子信息技術發(fā)展日新月異，物聯(lián)網(wǎng)技術、智能信息處理、三網(wǎng)融合、4G通信技術、智能傳感器等電子信息新技術發(fā)展迅速，社會需要更多的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力與時俱進的電子信息應用型人才。因此需要我們重新調整培養(yǎng)計劃，在培養(yǎng)計劃中新增反映新技術應用的課程和實驗，也需要該專業(yè)的全體教師下大力氣，修改理論教學大綱和實驗大綱，將最新的信息技術在課程教學中充分體現(xiàn)。

針對以上情況，主要在以下幾方面進行了改革：

1）以新技術貫穿教學體系，建立階段式電子信息實踐和創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展人才培養(yǎng)體系。

在電子信息專業(yè)課程結構上，優(yōu)化課程結構和內容，將現(xiàn)代電子信息新技術貫穿始終，以重點培養(yǎng)學生實踐動手和創(chuàng)新能力為主要目的，把四年制本科生分為兩個階段進行應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，在課程的設置上也根據(jù)各階段的培養(yǎng)目標進行整合與優(yōu)化。

第一階段，夯實基礎，拓寬知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

大學一、二年級為夯實基礎、拓寬知識的第一階段。主要通過學科基礎、專業(yè)基礎課程平臺進行基礎教育。根據(jù)電子信息學科的特色和知識結構，在教學內容上不僅有系統(tǒng)深入的電子信息科學知識和較系統(tǒng)全面的計算機、網(wǎng)絡、通信、電子方面的知識；而且更要有反映現(xiàn)代最新電子信息科技發(fā)展的動態(tài)，具有科學性、前瞻性和實用性的知識，以及其他學科的基礎知識。這樣，不僅使學生具備扎實的基礎理論知識、堅實寬廣的專業(yè)基礎知識，而且也具備較廣的人文、社會、經(jīng)濟和管理等方面的知識。在一年級開設了電子工藝課程、電子信息技術概論及新生研討課，電子工藝實驗使學生了解和掌握了電子產(chǎn)品技術流程和最新元器件，培養(yǎng)了學生動手及實踐能力，電子信息技術概論及新生研討課使了解了專業(yè)基礎知識和前言技術，采用討論式教學，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，以問題啟發(fā)學生認知電信學科，了解當代新技術，增加學生對本學科的興趣。二年級強化專業(yè)課程綜合性實驗、課程設計，加大計算機電路設計、仿真等課程內容，鼓勵學生參加校級、學院科研訓練，對學生在掌握知識、實踐應用、開拓視野、合作精神、批判思考、交流表達、寫作技能等諸多方面進行整體的培養(yǎng)與訓練。

盡管電子技術的發(fā)展日新月異，新的器件層出不窮，但電子技術課的基礎地位不能動搖。在此基礎上更新教學內容，著重分析由功能單元構成的通用集成電路（如集成運放、集成功放、集成A/D， D/A轉換器等）和計算機應用集成電路，同時還要引入ASIC教學內容（如：CPLD， FPGA等）。打破課程實驗模式，增加系統(tǒng)級概念，增加設計性和研究性實驗，加強學生實踐能力。

第二階段，發(fā)展個性， 追求創(chuàng)新，加強實踐能力。

大學三四年級為發(fā)展個性、追求創(chuàng)新的第二階段。主要根據(jù)學生的興趣、個性和能力進行引導，使學生向應用研究型、應用開發(fā)型等方向分流。在電路課程設計中，教師可以為同學們介紹當今最先進的電子器件的應用、各類電路的設計方法和最新電路設計手段，開闊同學們的視野，強化同學們的工程概念，并給出多種設計制作的題目供同學們練習。在教學形式上基礎課、科研課、專題課和講座相結合，根據(jù)社會發(fā)展、電子和通信學科發(fā)展和學生的需求靈活調整。尤其是短期的教學安排，不能是單一課程的堆加，而以問題或項目的形式，拓寬課程所涵蓋的學科范圍，引導學生探究最新學術動態(tài)，以整合性的思維方式分析和解決實際問題。

2）以電子設計競賽為立足點，創(chuàng)建以增強學生應用創(chuàng)新能力為核心的實踐體系。

全國大學生電子設計競賽主要有以下幾種類型：電源類、信號源類、高頻無線電類、放大器類、儀器儀表類、數(shù)據(jù)采集與處理類、控制類等。試題具有實用性強、綜合性強、技術水平發(fā)揮余地大的特點。涉及到的電子信息類專業(yè)課程有：低頻電路、高頻電路、數(shù)字電路、微機原理、電子測量、單片機、控制技術、可編程邏輯器件、EDA、通信技術等課程[1]。題目涉及的內容是一個課程群，競賽成績也從一個側面反映了這個課程群的教學水平和教學改革。

第一，強化設計性和研究性實驗，增加綜合型實驗，鼓勵設計創(chuàng)新型實驗。

以培養(yǎng)學生設計能力和初步科研能力為目標，以掌握基本實驗方法為主線，重組實驗教學內容，構建新的實驗體系，重視系統(tǒng)級概念。

設計性實驗可包括各單元電路的設計及小系統(tǒng)設計。采用積木式、模塊化結構，將設計的單元電路組合成小系統(tǒng)電路，完成應用電路系統(tǒng)設計。如增設單片機課程設計，在教師指導下由學生獨立設計課題方案，自己編程、調試，全面獨立完成各項設計內容。以中大規(guī)模集成器件為主，引入EDA方法，使學生通過設計性實驗了解產(chǎn)品設計和制作過程，培養(yǎng)學生的綜合應用能力以及利用現(xiàn)代化分析、測試手段的能力。

第二，以電子設計競賽為立足點，以各種形式激發(fā)學生的學習及創(chuàng)造激情。

建立以電子設計競賽為依托的平臺，積極開展第二課堂活動，成立電子協(xié)會，涵蓋專項培訓、特色實驗訓練、電子設計資源交流平臺、校級和院級電子設計競賽以及激勵機制的電子信息實踐活動體系，該體系對學生創(chuàng)新精神和工程能力培養(yǎng)起促進作用。

第三，設立校內外開放性實驗室，建立產(chǎn)學研實踐基地。

為了使學生自主進行實踐應用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增大自主性，在實訓實驗室和基本專業(yè)實驗室集中實踐能力培養(yǎng)外，專門設立開放性實驗室，使各類學生根據(jù)自己的方向、興趣、時間隨時進入到開放實驗室進行實踐能力培養(yǎng)。同時，建立校內、外兩種形式的產(chǎn)學研實踐基地，周期短的項目可在校內的產(chǎn)學研實踐基地進行，周期長的項目在校外的產(chǎn)學研實踐基地進行。這種“集中”和“自由”相結合的管理方式為不同層次學生進行各類實踐能力培養(yǎng)提供了必要的條件。實習著力發(fā)揮了企業(yè)的技術和設施優(yōu)勢，使學生體驗了企業(yè)實際環(huán)境和基本要求，接觸實際工程，明確了自己的專業(yè)發(fā)展目標。

電子信息技術專業(yè)具有信息技術與工程應用相融合、與其它學科交叉性、技術發(fā)展快速性、應用領域廣泛性等特點，電子信息專業(yè)培養(yǎng)的人才應該是掌握一定的基礎理論知識，具有較寬的知識面，能很快掌握新技術、適應性強、上手快的應用型創(chuàng)新人才[2]。因此，我們將繼續(xù)著力進行教學改革探索，實施素質教育，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實際的學風，培養(yǎng)學生工程實踐素質、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力，以培養(yǎng)新技術形勢下適應當今信息社會的應用型創(chuàng)新人才。

【參考文獻】

[1]趙睿.淺談電子設計競賽在電子信息教學改革中的作用[J].科技信息，2013（10）.

[2]唐沖.淺談電子信息科學與技術專業(yè)的發(fā)展[J].科學導報，2014（5）.

[責任編輯：楊玉潔]